本发明涉及车辆管理领域，特别涉及一种共享单车管理系统及方法。
背景技术：
共享单车的投入为人们的出行提供了便利，在倡导低碳出行的今天也大大减少碳的排放量，符合环保出行的理念，不仅促进了我国汽油消费量出现负增长，还极大地打击了黑摩的等不法交通工具。但是，共享单车发展速度之迅猛是超出想象的，由于管理不到位，共享单车的乱停乱放现象也为市政工作带来了极大的困扰，随着共享单车数量增多及使用时间增长，以各种“姿势”随意堆放的破损故障车辆，随处可见。共享单车企业为了抢占市场份额，急进投放，疏于线下运维管理，造成上海共享单车过度投放、乱停乱放现象严重，挤占公共出入口、人行道、盲道、非机动车道，以及破损故障车辆多等问题，严重影响了城市交通秩序和形象。
中国专利公开号cn105760940，公开日2016年7月13日，发明创造的名称为一种车辆预约方法和云管理服务器，该申请案公开了一种车辆预约方法和云管理服务器，所述方法包括：云管理服务器获取用户发送的车辆预约请求；当根据车辆预约请求中携带的车辆管理区域的标识确定车辆管理区域具有足够的车辆供用户预约时，云管理服务器向用户发送车辆预约成功信息；当接收到用户发送的车辆使用请求时，云管理服务器从用户预约的车辆管理区域的多辆用于分配的车辆中分配一车辆给用户使用。其不足之处是仅提供了一种汽车管理调度的办法，汽车属于私人所有，具有专属性，而共享单车为公众所用，不属于个人，因此对于汽车的管理办法不尽然适用于对共享单车的管理。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的乱停乱放现象，提供了一种共享单车管理系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种共享单车管理系统，包括若干停车站点，还包括：站点管理平台、车辆预约平台以及调度平台；所述站点管理平台与车辆预约平台连接，采集车辆预约平台的数据，控制车辆的预约调配；所述站点管理平台与调度平台连接，根据各停车站点现有车辆和预约车辆的情况安排调度平台进行车辆调度；所述站点管理平台与规划区域内每个停车站点连接，管理每个停车站点的停还车数据；所述车辆预约平台包括：借还车预约模块和还车预约模块，所述借还车预约模块和还车预约模块均与站点管理平台通讯连接。一种共享单车管理方法，适用于所述的一种共享单车管理系统，包括用户预约借还车规划、用户预约还车规划；所述用户预约借还车规划包括：用户在移动端输入用车信息，站点管理平台根据用车信息匹配用车方案和还车方案；所述用户预约还车规划包括：用户在移动端输入还车信息，站点管理平台根据还车信息匹配还车方案。
本发明中，站点管理平台通过管理每个停车站点的现有车辆和车位，已经预约的车辆和车位情况，与调度平台互联，平衡整个规划区域内的车辆投放，及时将车辆聚集区的车辆流转至车辆稀疏区域，解决车辆潮汐现象，更大程度的满足各区域用户的车辆需求。在用户预约成功时，锁定某一席位，但并不锁定固定的车辆或车位，而是根据实际使用情况，动态更新和安排，灵活机动性高。再者，车辆预约功能的实现减少了用户在现存车辆少的区域等待寻找的时间，能鼓励用户将车辆停放在指定区域内，解决现存的乱停乱放给市政带来的困扰。此外，预检车辆的设置和针对性的还车办法解决了现有车辆无法实现定期维护的目的，避免了各种车辆隐患的发生。
作为优选，所述停车站点设置有识别标志和预约指示。
本发明中，预约指示包括：车辆指示装置、车位指示装置以及预检指示装置。
作为优选，所述站点管理平台在一定时段将某些停车站点设为检修站点。
作为优选，所述用户预约借还车规划包括：步骤11：用户通过借还车预约模块输入起始点、目的地，选择骑行开始时段，借还车预约模块将用户数据传送至站点管理平台；步骤12：站点管理平台判断目的地与检修站点是否一致，如果一致，判断起始点是否有预检车辆，否则转至步骤13；如果起始点有预检车辆，询问用户是否预约，如果用户同意预约，则预检车辆预约成功，车辆预约指示装置发出已预约指示，否则转至步骤13；步骤13：站点管理平台根据起始点现有车辆数，判断是否有闲置车辆；如果有，则车辆预约成功，现有车辆数减1，某个现存车辆的车辆指示装置发出已预约指示，转至步骤15；否则，转至步骤14；步骤14：显示某一时段的可预约车辆数，询问用户是否等待，如果用户选择等待，则车辆预约成功，预约借车数加1，一旦有车辆还入，对应车辆指示装置发出已预约指示，待用户租车成功后，预约借车数减1；否则，推荐其他停车站点；所述可预约车辆数根据预约还车数和预约借车数动态变化；步骤15：询问用户是否预约还车，如果用户选择预约还车，则站点管理平台根据目的地现有车位数，判断是否有闲置车位；如果有，则车位预约成功，现有车位数减1，某个闲置车位的车位指示装置发出已预约指示，否则，转至步骤16；步骤16：显示某一时段的可预约车位数，询问用户是否等待，如果用户选择等待，则车位预约成功，预约车位数加1，一旦出现空余车位，则该车位指示装置发出已预约指示，待用户还车成功后，预约还车数减1；否则，推荐其他停车点；所述可预约车位数根据预约还车数和预约借车数动态变化。
作为优选，所述用户预约还车规划包括：步骤21：用户通过还车预约模块输入目的地和还车时段，还车预约模块将用户数据传送至站点管理平台；步骤22：站点管理平台根据目的地现有车辆数，判断是否有闲置车位；如果有，则车位预约成功，现有车位数减1，某个闲置车位的车位指示装置发出已预约指示；否则，转至步骤23；步骤23：显示某一时段的可预约车位数，询问用户是否等待，如果用户选择等待，则车位预约成功，预约还车数加1，一旦出现空余车位则该车位指示装置发出已预约指示，待用户还车成功后，预约还车数减1；否则，推荐其他停车点；所述可预约车位数根据预约还车数和预约借车数动态变化。
作为优选，站点管理平台记录每辆车的使用次数和使用时长，当车辆使用次数或使用时长达到设定的阈值范围时，站点管理平台将此车辆标记为预检车辆；当预检车辆还到停车站点后，相应车辆预检指示装置发出预检指示。
作为优选，当停车站点的预约车辆达到设定阈值或预约车位达到设定阈值，或是预检车辆数达到设定阈值时，通知调度平台进行车辆调度，包括以下步骤：步骤31：每隔t0时刻统计各个站点的车辆缺口数和车位缺口数，
mi＝xi0+xi2-xi2，
m′i＝xi1+x′i2-xi2；
其中，i表示停车站点编号，i＝1，2，...，n，xi0表示i站点的现有车辆数，xi1表示i站点的现有车位数，xi2表示i站点的预约还车数，x′i2表示i站点的预约借车数，mi表示车辆缺口数，m′i表示车位缺口数；
步骤32：根据每个站点的车辆缺口数和车位缺口数，对规划区域内所有停车站点进行排序；
数组g[n1]表示车辆缺口数从大到小的站点排序，
数组g′[n2]表示车位缺口数从大到小的站点排序；
步骤33：计算各停车站点车辆流转效率，选择其中效率最高的对应站点进行车辆流转；
其中，k＝0，1，2，...n1-1，h＝0，1，2，...n2-1，所述φg[k]g′[h]表示g[k]站点和g′[h]站点之间的路况系数，γg[k]g′[h]表示g[k]站点和g′[h]站点之间的距离系数，mg[k]-mg′[h]表示g[k]站点所需车辆缺口数与g′[h]站点所需车位缺口数的差值，m0表示车辆流转阈值；车辆流转效率函数fg[k]g′[h]与当前路况系数成正比，与两个站点之间的距离成反比。
作为优选，设立用户积分制，如果用户按约定还车，则奖励相应积分；如果用户未能按约定还车，则扣除相应积分；积分用于折抵租车费用或是购买预约时间，用户通过转让积分来换取预约优先权。
作为优选，所述站点管理平台按照地理位置和时段为停车站点的车位和车辆设置相应的权重，停车站点的权重与用户积分相关，不同权重对应相应的积分。
本发明的实质性效果：(1)站点管理平台通过管理每个停车站点的现有车辆和车位，已经预约的车辆和车位情况，与调度平台互联，平衡整个规划区域内的车辆流转，及时将车辆聚集区的车辆流转至车辆稀疏区域，解决车辆潮汐现象，更大程度的满足各区域用户的车辆需求；(2)在用户预约成功时，锁定某一席位，但并不锁定固定的车辆或车位，而是根据实际使用情况，动态更新和安排，灵活机动性更高；(3)车辆预约功能的实现减少了用户等待寻找车辆和车位的时间，提高了共享单车的流转效率，使得共享单车的便捷性大大提高；(4)对车辆进行定期的维护和检查，一方面可以延长车辆的使用寿命，另一方面，也保障了用户的骑行安全；预检车辆的设置和针对性的还车办法解决了现有车辆无法实现定期维护的目的，避免了各种车辆隐患的发生；(5)鼓励用户自发的将预检车辆集中到检修站点，有力的解决了现在社会上损毁车辆乱丢乱放的情形，对建造文明社会起到了一定的推动作用；(6)采用积分制度与用户利益挂钩的措施，一方面鼓励用户将车辆停放至预约的停车站点，建立诚信体制；另一方面用户可以积分购买预约时间，排在后面的用户通过转让积分来换取预约优先权，这样不仅满足了不同用户的用车需求，也增加了共享单车使用的趣味性；(7)考虑不同站点之间的路况、距离因素，结合站点之间的车辆缺口数和车位缺口数，选择流转效率高的相应站点将有多余车辆的站点的车辆运送至缺少车辆的站点，调度效率更高。
附图说明
图1为本发明的一种示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
一种共享单车管理系统，如图1所示，包括若干停车站点，还包括：站点管理平台、车辆预约平台以及调度平台；所述站点管理平台与车辆预约平台连接，采集车辆预约平台的数据，控制车辆的预约调配；所述站点管理平台与调度平台连接，根据各停车站点现有车辆和预约车辆的情况安排调度平台进行车辆调度；所述站点管理平台与规划区域内每个停车站点连接，管理每个停车站点的停还车数据；所述车辆预约平台包括：借还车预约模块和还车预约模块，所述借还车预约模块和还车预约模块均与站点管理平台通讯连接。
本发明的出发点在于对车辆的系统管理，是基于停车站点与共享单车相结合完成还车来进行系统设计的，也就是在目前现有共享单车的基础上增加还车装置，该还车装置可以是有形的，也可以是无形的，只要能实现还车的目的即可。每个停车站点设置有明显的识别标志以方便用户能够方便的看到停车的位置；每个停车位上还设置预约指示，包括：车辆指示装置、车位指示装置以及预检指示装置，其中车辆指示装置指示某车辆是否处于预约状态，车位指示装置指示某车位是否处于预约状态，对于还在停车站点的车辆，如果车位预约指示不亮，表明该车辆可以自由使用，车辆预约指示不亮，表明该车位可以自由使用；如果车位预约指示灯亮或车辆预约指示灯亮，则表明该车辆或该车位已经被预约，只有预约过的用户才能使用；对于没有还在停车站点的车辆，可以自由租用。如果预检指示亮，则说明该车辆已经到了预检时段，应该送到检修站点进行车辆的维护。站点管理平台记录每辆车的使用次数和使用时长，当车辆使用次数或使用时长达到设定的阈值范围时，站点管理平台将此车辆标记为预检车辆；当预检车辆还到停车站点后，相应车辆预检指示装置发出预检指示。已经预约用车的用户到达站点后，可根据车辆预约指示租用其中任何一辆车辆；已经预约还车的用户到达站点后，可根据车位预约指示选择其中任何一个车位还车；已经预约了预检车辆的用户到达站点后，可根据停车站点显示屏上显示预检车辆的车位号或是预检指示选择使用的车辆，对于未被预约的预检车辆，用户可自由租用，但须将其归还至检修站点才能完成还车。
所述站点管理平台在一定时段将某些停车站点设为检修站点，检修站点的设置具有机动性，站点管理平台根据不同时段选择某些停车站点作为检修站点，比如早高峰时，将地铁站周围某一站点设置为检修站点，其他时段为普通还车点；晚高峰时，将大型住宅区周围某一站点设置为检修站点，其他时段为普通还车点，这样便于预检车辆的聚集，对于调度人员来讲，可以实行预检车辆的统一管理。此外，每个检修站点可以有专门的检修人员负责，对于预检车辆可以设定其他的归还方式，例如登记码还车，无需预约车位，由此解决检修站点车位不足的问题，同时，也消除了用户租用预检车辆对于还车后顾之忧。
针对预检车辆可以采取必要的鼓励措施，例如免费骑行、提高用户的个人信誉等级、奖励机制等等，以实现鼓励用户积极使用预检车辆并定点归还的目的。
适用于上述一种共享单车管理系统的一种共享单车管理方法，包括用户预约借还车规划、用户预约还车规划；所述用户预约借还车规划包括：用户在移动端输入用车信息，站点管理平台根据用车信息匹配用车方案和还车方案；所述用户预约还车规划包括：用户在移动端输入还车信息，站点管理平台根据还车信息匹配还车方案。
所述用户预约借还车规划包括：
步骤11：用户通过借还车预约模块输入起始点、目的地，选择骑行开始时段，借还车预约模块将用户数据传送至站点管理平台；
步骤12：站点管理平台判断目的地与检修站点是否一致，如果一致，判断起始点是否有预检车辆，否则转至步骤13；如果起始点有预检车辆，询问用户是否预约，如果用户同意预约，则预检车辆预约成功，车辆预约指示装置发出已预约指示，否则转至步骤13；
步骤13：站点管理平台根据起始点现有车辆数，判断是否有闲置车辆；如果有，则车辆预约成功，现有车辆数减1，某个现存车辆的车辆指示装置发出已预约指示，转至步骤15；否则，转至步骤14；
步骤14：显示某一时段的可预约车辆数，询问用户是否等待，如果用户选择等待，则车辆预约成功，预约借车数加1，一旦有车辆还入，对应车辆指示装置发出已预约指示，待用户租车成功后，预约借车数减1；否则，推荐其他停车站点；所述可预约车辆数根据预约还车数和预约借车数动态变化；
步骤15：询问用户是否预约还车，如果用户选择预约还车，则站点管理平台根据目的地现有车位数，判断是否有闲置车位；如果有，则车位预约成功，现有车位数减1，某个闲置车位的车位指示装置发出已预约指示，否则，转至步骤16；
步骤16：显示某一时段的可预约车位数，询问用户是否等待，如果用户选择等待，则车位预约成功，预约车位数加1，一旦出现空余车位，则该车位指示装置发出已预约指示，待用户还车成功后，预约还车数减1；否则，推荐其他停车点；所述可预约车位数根据预约还车数和预约借车数动态变化。
其中，步骤12在进行车辆预约时，优选推荐预检车辆供目的地与检修站点一致的用户使用。
用户预约还车规划包括：
步骤21：用户通过还车预约模块输入目的地和还车时段，还车预约模块将用户数据传送至站点管理平台；
步骤22：站点管理平台根据目的地现有车辆数，判断是否有闲置车位；如果有，则车位预约成功，现有车位数减1，某个闲置车位的车位指示装置发出已预约指示；否则，转至步骤23；
步骤23：显示某一时段的可预约车位数，询问用户是否等待，如果用户选择等待，则车位预约成功，预约还车数加1，一旦出现空余车位则该车位指示装置发出已预约指示，待用户还车成功后，预约还车数减1；否则，推荐其他停车点；所述可预约车位数根据预约还车数和预约借车数动态变化。
所述站点管理平台根据停车站点的车辆和车位预约情况，动态更新管理数据库，根据预约顺序安排车辆和车位，实现供需平衡；当停车站点的预约车辆达到设定阈值或预约车位达到设定阈值，或是预检车辆数达到设定阈值时，通知调度平台进行车辆调度，包括以下步骤：
步骤31：每隔t0时刻统计各个站点的车辆缺口数和车位缺口数，
mi＝xi0+xi2-xi2，
m′i＝xi1+x′i2-xi2；
其中，i表示停车站点编号，i＝1，2，...，n，xi0表示i站点的现有车辆数，xi1表示i站点的现有车位数，xi2表示i站点的预约还车数，x′i2表示i站点的预约借车数，mi表示车辆缺口数，m′i表示车位缺口数；
步骤32：根据每个站点的车辆缺口数和车位缺口数，对规划区域内所有停车站点进行排序；
数组g[n1]表示车辆缺口数从大到小的站点排序，
数组g′[n2]表示车位缺口数从大到小的站点排序；
步骤33：计算各停车站点车辆流转效率，选择其中效率最高的对应站点进行车辆流转；
其中，k＝0，1，2，...n1-1，h＝0，1，2，...n2-1，所述φg[k]g′[h]表示g[k]站点和g′[h]站点之间的路况系数，γg[k]g′[h]表示g[k]站点和g′[h]站点之间的距离系数，mg[k]-mg′[h]表示g[k]站点所需车辆缺口数与g′[h]站点所需车位缺口数的差值，m0表示车辆流转阈值；车辆流转效率函数fg[k]g′[h]与当前路况系数成正比，与两个站点之间的距离成反比。
例如：将k站点现在缺少车辆，则依次计算k站点数与其他缺少车位的站点即数组g’[n2]中的元素之间的车辆流转效率，得到：
fg[k]g′[0]＝(mg[k]-mg′[0]-m0)*φg[k]g′[0]/γg[k]g′[0]；
fg[k]g′[1]＝(mg[k]-mg′[1]-m0)*φg[k]g′[1]/γg[k]g′[1]
fg[k]g′[n2-1]＝(mg[k]-mg′[n2-1]-m0)*φg[k]g′[n2-1]/γg[k]g′[n2-1]
则min(fg[k]g′[0]，fg[k]g′[1]，...，fg[k]g′[n2-1])＝fg[k]g′[c]，即将k站点的车辆运送至c站点时，流转效率最高。
设立用户积分制，如果用户按约定还车，则奖励相应积分；如果用户未能按约定还车，则扣除相应积分；如果遇到突发状况，不能及时到达预约站点，用户可提前在预约平台上重新选择预约时段，使得站点管理平台能够及时调整预约顺序，而不影响其他用户的使用。
停车站点按照地理位置和时段为车位和车辆设置相应的权重，例如在地铁附近，上班时段，用户大多骑共享单车至地铁站换乘地铁，对车位的需求量就很大，可以将地铁周围站点的车位权重设为1，车辆权重设为5；在下班时段，用户大多从地铁出来换乘自行车，对车辆的需求量很大，可以将地铁周围站点的车辆权重设为1，车位权重设为5。每次用户用车或还车所获得的权重值可以累计，站台管理平台根据每位用户的权重值设置用户荣誉榜，推荐在用户端，使得用户产生一种荣誉感，更加积极的参与到提高共享单车流转效率的行动中；也可以用权重值折抵积分。
停车站点的权重与用户积分相关，不同权重对应相应的积分，这种对应关系是多种多样的，可以将权重值折合成相应的积分，例如1权重可以转化为1积分，也可以是1权重对应5积分，5权重对应1个积分。
用户积分一方面可以用于折抵租车费用。这样可以鼓励用户在上班时段尽量将车辆停放在地铁周围其他车位权重更高的站点，或是鼓励有需要租车的用户尽量选择地铁周围的站点；鼓励用户在下班时段尽量选择，地铁周围其他站点的车辆，或是鼓励有需要还车的用户尽量选择到地铁周围的站点还车，由此用户可以获得更高的权重值，从而获得更多的用户积分以折抵租车费用；同时也大大提高了车辆的使用频率，节约了大家的时间。至于权重值的设置可根据过往不同站点在不同时段，车辆、车位的不同需求进行动态调整。
用户积分还可以用于购买预约时间。借还车预约模块和还车预约模块会在用户预约时，提示“时间很紧”或是“去赚积分”，用户在进行预约时可根据自身需求进行选择，对于“时间很紧”的用户优先安排目的地附近的站点，对于“去赚积分”的用户优先安排车辆权重和车位权重更高的站点。用户可以用自己的积分购买预约时间，预约时间可分多次使用；时间紧张的排在后面的用户也可以通过转让积分来换取预约优先权，这样不仅满足了不同用户的用车需求，而且增加了共享单车使用的趣味性。
以上所述实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。